铝钛硼晶粒细化剂国产化应用浅析

2013-11-19黎小都

科技致富向导 2013年19期

黎小都

【摘要】对进口Al-Ti-B、国产Al-Ti-B及其在连续铸轧生产过程中的应用进行了分析、研究。结果表明，国产Al-Ti-B晶粒细化效果良好，同进口Al-Ti-B的相当，能满足铸轧工艺需要，替代进口。

【关键词】铝钛硼；细化剂；国产化

铝钛硼晶粒细化剂已成为熔体处理技术的重要组成部分。我国在80 年代后期采用这一技术时，试验研究首先采用的是国产块状及挤压成丝状的细化剂，虽然起到了一定作用，但其细化效果不稳定，不适应连续铸轧工艺特点。之后随着国外技术、装备的引进，进口铝钛硼一直占据着主导地位，虽然其价格在逐步下降，供应渠道也逐步拓宽，但在应用过程中仍然存在着供应周期长、价格较高、占用外汇等缺点。因此，实现铝钛硼国产化，是生产者和使用者共同关心的事。为此，我们近年来开展了这一应用研究。

1.国产化内容及目标

根据连续铸轧工艺特点及进口细化剂的应用情况，我们确定如下国产化内容及目标、分析、研究进口Al-Ti-B 细化剂的化学成分，金相组织等；优选或合作开发国产Al-Ti-B ，分析、研究其化学成分、金相组织，提出工艺要求；在实际铸轧生产过程中进行试验、应用，并与进口Al-Ti-B 的细化效果进行对比分析；确定国产Al-Ti-B的加人参数及工艺配置.达到的目标：细化效果好、稳定，满足铸轧工艺要求，能替代进口并正常供货。

2.试验方案的制定

（1）细化剂化学成分（主要是Ti、B元素含量及控制范围）、金相组织（化合物颗粒形貌、尺寸及分布）的检验、分析。

（2）因三条铸轧机列不同的工艺配置，在不同铸轧机上的试验与应用。

（3）因合金成分（影响到结晶时晶核数的多少及细化效果）不同，分合金的试验与应用。

（4）与进口Al-Ti-B在同等工艺条件下进行细化效果的比较。

（5）考虑其它因素的变化，如钛丝机、铸轧机电流电压波动导致速度变化或Al-Ti-B丝同卷的直径变化而造成加人量改变（尤其减少）时细化效果的变化情况。

试验将结合以上几个方面开展。

3.试验、应用情况

3.1国产细化剂的选择

近年来，国内不少企业开展Al-Ti-B细化剂的研制和生产工作，以块（锭）状居多，用于连续加入的丝状产品也有几家，有的采用铸锭-挤压方法，有的采用连续铸挤法（国外一般采用连铸连轧法）。经过手机信息及小样产品分析，我们选择了技术及生产规模在国内尚属领先的某厂研制的Al-Ti-B丝作为国产化材料开展此项工作。

3.2进口Al-Ti-B的分析

3.2.1化学成分

经过对进口Al-Ti-B多次取样分析，其化学成分典型值见表1。

表1 进口Al-Ti-B中各元素的质量分数%

3.2.2化合物颗粒形貌、尺寸及分布

进口Al-Ti-B经显微组织分析，其化合物颗粒一般控制在如下范围内：

TiB1：最大颗粒可达5μm，大部分（90%以上）小于2μm，并且基本上均匀分布，没有异常聚集的TiB2团状。

TiAl3：大部分为块状，平均粒度30μm×50μm，绝大部分（95%以上）颗粒长轴小于150μm，最大颗粒长轴可达200μm。

除少量盐外，没有其他金属或非金属的聚集物。

进口Al-Ti-B金相显微组织如图1所示。

图1 进口Al-Ti-B金相显微组织

根据对国外进口Al-Ti-B的分析研究，我们提出了Al-Ti-B国产化材料的技术要求。